JP2022129716A - Lens unit, optical device, image forming apparatus, and image reading device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズユニット、光学装置、画像形成装置および画像読取装置に関する。 The present invention relates to a lens unit, an optical device, an image forming device and an image reading device.
画像形成装置の露光ヘッド（光学装置）は、複数のレンズ要素を一方向に配列したレンズアレイと、レンズ要素に対応する複数の開口部を有する遮光部材とを有するレンズユニットを備える。レンズアレイと遮光部材とは、レンズ要素の光軸方向に積層される。 An exposure head (optical device) of an image forming apparatus includes a lens unit having a lens array in which a plurality of lens elements are arranged in one direction, and a light blocking member having a plurality of openings corresponding to the lens elements. The lens array and the light shielding member are laminated in the optical axis direction of the lens elements.
レンズアレイは樹脂の成形体で形成されるが、成形工程では、レンズアレイの遮光部材に当接する当接面にバリが生じ易い。レンズユニットの組立時にレンズアレイのバリが遮光部材に当接すると、遮光部材に対してレンズアレイが傾くため、レンズユニットを高精度に組み立てることが難しくなる。 The lens array is formed of a resin molding, and in the molding process, burrs are likely to occur on the contact surface of the lens array that contacts the light shielding member. If the burrs of the lens array come into contact with the light shielding member during assembly of the lens unit, the lens array tilts with respect to the light shielding member, making it difficult to assemble the lens unit with high precision.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、レンズユニットの高精度の組立を可能にすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to enable high-precision assembly of a lens unit.
本発明の一態様によるレンズユニットは、複数のレンズ要素を、その光軸に略直交する配列方向に配列したレンズアレイと、複数のレンズ要素とそれぞれ対向する複数の開口部を配列方向に配列した遮光部材とを備える。レンズアレイは、光軸の方向において遮光部材に対向する対向面と、光軸の方向において対向面よりも遮光部材側に位置して遮光部材に当接する当接面とを有する。当接面の光軸に直交する方向の端部には、段差部が形成されている。 A lens unit according to an aspect of the present invention includes a lens array in which a plurality of lens elements are arranged in an arrangement direction substantially orthogonal to the optical axis thereof, and a plurality of openings that face the plurality of lens elements and are arranged in the arrangement direction. and a light shielding member. The lens array has a facing surface that faces the light shielding member in the direction of the optical axis, and a contact surface that is located closer to the light shielding member than the facing surface in the direction of the optical axis and contacts the light shielding member. A stepped portion is formed at the end of the contact surface in the direction perpendicular to the optical axis.
本発明の一態様による光学装置は、上記のレンズユニットと、レンズユニットに対向するように配置された発光素子または受光素子とを備える。 An optical device according to an aspect of the present invention includes the lens unit described above and a light emitting element or light receiving element arranged to face the lens unit.
本発明の一態様による画像形成装置は、上記の光学装置で構成された露光ヘッドと、露光ヘッドに対向するように配置された像担持体と、露光装置によって像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、現像部によって現像された像を記録媒体に転写する転写部とを備える。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes an exposure head configured by the optical device described above, an image carrier arranged to face the exposure head, and a latent image formed on the image carrier by the exposure device. and a transfer unit for transferring the image developed by the developing unit to a recording medium.
本発明の一態様による画像読取装置は、上記の光学装置で構成された読取ヘッドと、読取ヘッドに対向する位置で読取対象物を保持する支持台とを備える。 An image reading apparatus according to an aspect of the present invention includes a reading head configured with the optical device described above, and a support table that holds an object to be read at a position facing the reading head.
上記の構成によれば、レンズアレイの当接面の端部に段差部が形成されているため、レンズアレイの成形時にバリが生じにくい。そのため、レンズユニットを高精度に組み立てることが可能になる。 According to the above configuration, since the stepped portion is formed at the end of the contact surface of the lens array, burrs are less likely to occur during molding of the lens array. Therefore, it becomes possible to assemble the lens unit with high precision.
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１は、電子写真法を用いて画像を形成するものであり、例えばカラープリンタである。
<Configuration of Image Forming Apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the invention. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 forms an image using electrophotography, and is, for example, a color printer.
画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のトナー像を形成する画像形成部としてのプロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃと、印刷用紙等の媒体Ｐを供給する媒体供給部１１０と、トナー像を媒体Ｐに転写する転写ユニット１２０と、トナー像を媒体Ｐに定着させる定着装置１３０と、トナー像が定着した媒体Ｐを排出する媒体排出部１４０とを有する。
The image forming apparatus 1 includes
媒体供給部１１０は、媒体Ｐを収容する媒体カセット１１１と、媒体カセット１１１に収容された媒体Ｐを一枚ずつ繰り出す給紙ローラ１１２と、給紙ローラ１１２によって繰り出された媒体Ｐをプロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃに向けて搬送する搬送ローラ対１１３とを有する。媒体Ｐとしては、印刷用紙のほか、ＯＨＰシート、封筒、複写紙、特殊紙等を使用することができる。
The
プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、媒体Ｐの搬送路に沿って上流側から下流側（ここでは右側から左側）に配列されている。プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、使用するトナーを除いて共通の構成を有するため、特に区別する必要が無い場合には「プロセスユニット１２」と称する。
The
プロセスユニット１２は、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１３と、感光体ドラム１３の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１４と、感光体ドラム１３の表面に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を付着させてトナー像（現像剤像）を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１５とを備える。
The
プロセスユニット１２は、また、現像ローラ１５にトナーを供給する供給部材としての供給ローラ１６と、現像ローラ１５の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する規制部材としての現像ブレード１７と、供給ローラ１６にトナーを補給する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ１８とを備える。
The
プロセスユニット１２のうち、現像ローラ１５、供給ローラ１６および現像ブレード１７を含む部分は、現像部を構成する。トナーカートリッジ１８は、現像部に対して着脱可能に取り付けられている。
A portion of the
プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの各感光体ドラム１３に対向するように、露光ヘッド（光学装置）としてのプリントヘッド１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃが配置されている。プリントヘッド１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、各色の画像データに基づき、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。プリントヘッド１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、共通の構成を有するため、特に区別する必要が無い場合には「プリントヘッド１０」と称する。
転写ユニット１２０は、プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの下側に配置されている。転写ユニット１２０は、媒体Ｐを吸着して走行する搬送ベルト１２１と、搬送ベルト１２１を駆動する駆動ローラ１２２と、搬送ベルト１２１に張力を付与するテンションローラ１２３と、搬送ベルト１２１を介して各感光体ドラム１３に対向する転写部材としての４つの転写ローラ１９とを有する。転写ローラ１９は、転写電圧を付与され、感光体ドラム１３上のトナー像を搬送ベルト１２１上の媒体Ｐに転写する。
The
定着装置１３０は、媒体Ｐの搬送方向において転写ユニット１２０の下流側に配置されている。定着装置１３０は、媒体Ｐ上のトナー像に熱および圧力を加えて媒体Ｐに定着させる定着ローラ１３１および加圧ローラ１３２と、定着ローラ１３１の表面温度を検出する温度センサ１３３を備えている。
The
媒体排出部１４０は、定着装置１３０のさらに下流側に配置されている。媒体排出部１４０は、定着装置１３０から排出された媒体Ｐを搬送して排出口から排出する排出ローラ対１４１，１４２を有する。画像形成装置１の上部には、排出ローラ対１４１，１４２によって排出された媒体Ｐを載置するスタッカ部１５０が設けられている。
The
画像形成装置１は、これらの構成要素を収容する筐体１Ａと、筐体１Ａの上方を覆う開閉可能なトップカバー１Ｂとを有する。プリントヘッド１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、トップカバー１Ｂによって懸架されて支持されている。
The image forming apparatus 1 has a
以上の構成において、プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの各感光体ドラム１３の回転軸の方向を、Ｘ方向とする。また、プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃを通過する際の媒体Ｐの移動方向を、Ｙ方向（より具体的には、＋Ｙ方向）とする。
In the above configuration, the direction of the rotation axis of each
また、Ｘ方向およびＹ方向の両方に直交する方向をＺ方向とする。ここでは、プリントヘッド１０から感光体ドラム１３に向かう方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を－Ｚ方向とする。
A direction orthogonal to both the X direction and the Y direction is defined as the Z direction. Here, the direction from the
＜プリントヘッドの構成＞
次に、露光装置としてのプリントヘッド１０の構成について説明する。図２（Ａ）は、プリントヘッド１０を、露光対象である感光体ドラム１３（図１）側から見た斜視図である。図２（Ｂ）は、プリントヘッド１０を図２（Ａ）とは反対側から見た斜視図である。プリントヘッド１０は長尺状であり、Ｘ方向に長さを有し、Ｙ方向に幅を有する。
<Configuration of print head>
Next, the configuration of the
図３は、図２（Ａ）に符号ＩＩＩで示した断面における断面図である。プリントヘッド１０は、発光素子基板としての配線基板５と、入射側遮光部材としてのマスク６と、第１のレンズアレイ２と、中間遮光部材としての遮光部材３と、第２のレンズアレイ４と、これらを保持するホルダ７を備える。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cross section indicated by reference numeral III in FIG. 2(A). The
配線基板５、マスク６、第１のレンズアレイ２、遮光部材３および第２のレンズアレイ４は、Ｚ方向に積層されている。第２のレンズアレイ４は最も＋Ｚ側（すなわち感光体ドラム１３側）に位置し、配線基板５は最も－Ｚ側に位置する。これらのうち、第１のレンズアレイ２と遮光部材３と第２のレンズアレイ４とにより、レンズユニット１１が構成される。
The
ホルダ７は、感光体ドラム１３に対向する底部７２と、底部７２のＹ方向の両端に位置する２つの側壁７１とを有する。ホルダ７の感光体ドラム１３と反対側の端部は開放されており、開放端７５となっている。ホルダ７は、液晶ポリマー等の樹脂で構成される。
The
ホルダ７の底部７２には、開口部７３が形成されている。この開口部７３は、レンズアレイ２，４を透過した光を通過させる部分である。側壁７１には、複数の穴部７１ａがＸ方向に等間隔に形成されている。穴部７１ａには、配線基板５をホルダ７に固定するための接着剤１０３が供給される。
An
図２（Ａ）に示すように、ホルダ７の底部７２の＋Ｘ方向の端部には、略円形の穴７７が形成されており、底部７２の－Ｘ方向の端部には、Ｘ方向に長い長穴７８が形成されている。穴７７および長穴７８は、プロセスユニット１２（図１）の筐体に設けられた突起と係合し、これによりホルダ７がＸＹ面内で位置決めされる。
As shown in FIG. 2(A), a substantially
また、底部７２の開口部７３に対してＸ方向両側には、当接部７６が形成されている。当接部７６は、プロセスユニット１２の筐体に設けられた当接部にＺ方向に当接し、これによりホルダ７がＺ方向に位置決めされる。
Contact
図２（Ｂ）に示すように、ホルダ７の開放端７５のＸ方向両端には、トップカバー１Ｂに設けられた押圧部材（コイルバネ）に係合する係合部７９が形成されている。この押圧部材によりホルダ７が＋Ｚ方向に押圧され、上述した当接部７６（図２（Ａ））がプロセスユニット１２の当接部に当接して、ホルダ７がＺ方向に位置決めされる。
As shown in FIG. 2B, engaging
図３に示すように、配線基板５は、エポキシ樹脂で形成された基板の表面に発光素子５１を実装したものである。発光素子５１は、ここではＬＥＤ（発光ダイオード）であるが、例えば発光サイリスタであってもよい。発光素子５１は、Ｘ方向に配列されている。Ｘ方向は主走査方向とも称し、Ｙ方向は副走査方向とも称する。
As shown in FIG. 3, the
発光素子５１は、＋Ｚ方向に光を出射する。配線基板５は、ホルダ７の穴部７１ａに供給された接着剤１０３で固定されている。配線基板５には、さらに、発光素子５１を駆動するための図示しない駆動回路およびコネクタ等が実装されている。
The
マスク６は、配線基板５の＋Ｚ側に配置されている。マスク６は、Ｘ方向に配列された複数の開口部６１を有する。開口部６１は、発光素子５１から出射された光を通過させる。マスク６は、配線基板５と第１のレンズアレイ２との最適な距離を確保し、且つ迷光を遮断する役割を有する。
The
マスク６の＋Ｚ側には、第１のレンズアレイ２、遮光部材３、および第２のレンズアレイ４が順に配置されている。これらについては、図４を参照して後述する。
A
第２のレンズアレイ４の＋Ｚ側すなわち感光体ドラム１３側には、カバー部材１０２が配置されている。カバー部材１０２は、光を透過する長方形のフィルムであり、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂で構成されている。
A
カバー部材１０２は、ホルダ７の開口部７３を塞ぐように配置され、接着剤１０５によりホルダ７に固定されている。カバー部材１０２は、第２のレンズアレイ４の＋Ｚ側に当接し、レンズユニット１１のＺ方向の位置基準となる。
The
また、ホルダ７の開放端７５には、絶縁フィルム１０１が設けられている。絶縁フィルム１０１は、例えばＰＥＴで形成されている。絶縁フィルム１０１は、配線基板５を外部の静電気の放電から保護する役割を有する。
An insulating
絶縁フィルム１０１とホルダ７との隙間を塞ぎ、配線基板５の表面を覆うように、封止樹脂１０４が設けられている。封止樹脂１０４は、例えばシリコーン樹脂で形成されている。封止樹脂１０４は、プリントヘッド１０内への塵埃の侵入を防止し、また、プリントヘッド１０内を静電気の放電から保護する役割を有する。
A sealing
＜レンズユニットの構成＞
次に、レンズユニット１１の構成について説明する。図４は、レンズユニット１１を示す断面図である。第１のレンズアレイ２および第２のレンズアレイ４は、シクロオレフィンポリマー等の樹脂で形成される。遮光部材３は、ポリカーボネート等の樹脂で形成される。
<Structure of lens unit>
Next, the configuration of the
第１のレンズアレイ２は、マイクロレンズである複数のレンズ要素２１（第１のレンズ要素）を有する。レンズ要素２１は、マスク６の開口部６１（図３）を通過した光が入射するレンズ面２１ｂと、光を出射するレンズ面２１ａとを有する。
The
遮光部材３は、絞りである複数の開口部３１を有する。開口部３１の中心軸は、レンズ要素２１の光軸と略同一直線上（すなわち略同軸上）にある。開口部３１は、第２のレンズアレイ４側よりも第１のレンズアレイ２側で内径が大きいが、このような形状に限定されるものではない。遮光部材３の開口部３１は、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１からの光を通過させる。
The
第２のレンズアレイ４は、第１のレンズアレイ２と同一形状を有し、第１のレンズアレイ２をそのＸ方向中心を通るＹ方向の仮想線Ｔ（図８（Ａ））を回転軸として１８０度回転させた位置関係にある。第２のレンズアレイ４は、マイクロレンズである複数のレンズ要素４１（第２のレンズ要素）を有する。レンズ要素４１は、遮光部材３の開口部３１を通過した光が入射するレンズ面４１ａと、光を出射するレンズ面４１ｂとを有する。
The
第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１の光軸と、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１の光軸とは、互いに略一致しており（すなわち略同軸上にあり）、これらによりレンズユニット１１の光軸Ａｘが規定される。
The optical axis of the
次に、レンズユニット１１を構成するレンズアレイ２，４および遮光部材３の具体的な構成について、さらに説明する。
Next, specific configurations of the
図５（Ａ）は、レンズユニット１１を示す分解斜視図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示したレンズユニット１１のＸ方向の中央部を拡大して示す図である。図６（Ａ）は、レンズユニット１１を図５（Ａ）とは反対方向から見た示す分解斜視図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示したレンズユニット１１のＸ方向の中央部を拡大して示す図である。
FIG. 5A is an exploded perspective view showing the
＜第１のレンズアレイの構成＞
図５（Ａ）に示すように、第１のレンズアレイ２は、Ｘ方向（配列方向）に配列された複数のレンズ要素２１を有する。レンズ要素２１は、千鳥状に２列に配列されており、各列においてＸ方向に一定の配列間隔で配列されている。
<Configuration of First Lens Array>
As shown in FIG. 5A, the
第１のレンズアレイ２は、Ｘ方向に長く、Ｙ方向に幅を有する。第１のレンズアレイ２は、遮光部材３にＺ方向に対向する対向面２ａと、マスク６（図３）にＺ方向に対向する反対面２ｂと、Ｙ方向の両端に位置する２つの側面２ｃとを有する。
The
図５（Ｂ）に示すように、第１のレンズアレイ２の対向面２ａには、＋Ｚ方向に突出するボス２３が形成されている。ボス２３は、第１のレンズアレイ２のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。ボス２３は、遮光部材３の凹部３４（後述）に係合する部分である。
As shown in FIG. 5B, the facing
図５（Ａ）に示すように、第１のレンズアレイ２の両側面２ｃには、ガイド面２７が形成されている。ガイド面２７は、第１のレンズアレイ２のＸ方向の複数箇所（ここでは６箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。ガイド面２７は、遮光部材３のガイド部３３（後述）に当接し、これにより第１のレンズアレイ２がＹ方向に位置決めされる。
As shown in FIG. 5A, guide surfaces 27 are formed on both side surfaces 2c of the
第１のレンズアレイ２の対向面２ａには、当接面２５が形成されている。当接面２５は、第１のレンズアレイ２のＸ方向の複数箇所（ここでは８箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。当接面２５は、遮光部材３の当接面３ａ（後述）に当接し、第１のレンズアレイ２をＺ方向に位置決めする。
A
また、第１のレンズアレイ２の対向面２ａには、＋Ｚ方向に突出する突起２８が形成されている。突起２８は、第１のレンズアレイ２のＸ方向の一端部で、且つＹ方向の一端部に一つ形成されている。突起２８は、第１のレンズアレイ２と遮光部材３とが正しい向きに組み合わされた状態で、遮光部材３の穴部３８（後述）に係合する。
A
図６（Ｂ）に示すように、第１のレンズアレイ２の反対面２ｂには、当接面２６が形成されている。当接面２６は、第１のレンズアレイ２のＸ方向の複数箇所（ここでは８箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。当接面２６は、マスク６の図示しない位置決め面に当接し、これにより第１のレンズアレイ２がＺ方向に位置決めされる。
As shown in FIG. 6B, a
また、第１のレンズアレイ２の反対面２ｂには、凹部２４が形成されている。凹部２４は、第１のレンズアレイ２のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。凹部２４は、マスク６上の図示しない突起に係合し、これにより第１のレンズアレイ２がＸ方向に位置決めされる。
A
＜遮光部材＞
図５（Ａ）に示すように、遮光部材３は、Ｘ方向に配列された複数の開口部３１を有する。開口部３１は、千鳥状に２列に配列されており、各列においてＸ方向に一定の配列間隔（レンズ要素２１と同じ配列間隔）で配列されている。
<Light shielding member>
As shown in FIG. 5A, the
遮光部材３は、Ｘ方向に長い部材であり、Ｙ方向の幅がレンズアレイ２，４よりも広い。遮光部材３は、第１のレンズアレイ２にＺ方向に対向する当接面３ａと、第２のレンズアレイ４にＺ方向に対向する対向面３ｂと、Ｙ方向の両端に位置する２つの側面３ｃとを有する。
The
図５（Ｂ）に示すように、遮光部材３の対向面３ｂには、凹部３６が形成されている。凹部３６は、遮光部材３のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。凹部３６は、第２のレンズアレイ４のボス４３（後述）に係合する。
As shown in FIG. 5B, a
遮光部材３の対向面３ｂには、＋Ｚ方向に突出するガイド部３５が形成されている。ガイド部３５は、遮光部材３のＸ方向の複数箇所（ここでは６箇所）に形成されている。ガイド部３５は、第２のレンズアレイ４のガイド面４７（後述）に当接し、第２のレンズアレイ４をＹ方向に位置決めする。
A
図５（Ａ）に示すように、遮光部材３の対向面３ｂには、穴部３９が形成されている。穴部３９は、遮光部材３のＸ方向の一端部で、且つＹ方向の一端部に一つ形成されている。穴部３９は、遮光部材３と第２のレンズアレイ４とが正しい向きに組み合わされた状態で、第２のレンズアレイ４の突起４８（後述）に係合する。
As shown in FIG. 5A, a
遮光部材３の対向面３ｂには、当接面３７が形成されている。当接面３７は、遮光部材３のＸ方向の複数箇所（ここでは１０箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。当接面３７は、第２のレンズアレイ４の当接面４５（後述）に当接する。
A
図６（Ｂ）に示すように、遮光部材３の当接面３ａには、凹部３４が形成されている。凹部３４は、遮光部材３のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。凹部３４は、第１のレンズアレイ２のボス２３に係合する。
As shown in FIG. 6B, a
遮光部材３の当接面３ａには、－Ｚ方向に突出するガイド部３３が形成されている。ガイド部３３は、遮光部材３のＸ方向の複数箇所（ここでは６箇所）に形成されている。ガイド部３３は、第１のレンズアレイ２のガイド面２７に当接し、第１のレンズアレイ２をＹ方向に位置決めする。
A
図６（Ａ）に示すように、遮光部材３の当接面３ａには、穴部３８が形成されている。穴部３８は、Ｘ方向において穴部３８とは反対側の端部で、且つ、Ｙ方向において穴部３８と同じ側の端部に形成されている。穴部３８は、遮光部材３と第１のレンズアレイ２とが正しい向きに組み合わされた状態で、第１のレンズアレイ２の突起２８に係合する。
As shown in FIG. 6A, a
＜第２のレンズアレイ＞
図５（Ａ）に示すように、第２のレンズアレイ４は、Ｘ方向に配列された複数のレンズ要素４１を有する。レンズ要素４１は、千鳥状に２列に配列されており、各列においてＸ方向に一定の配列間隔（レンズ要素２１と同じ配列間隔）で配列されている。
<Second lens array>
As shown in FIG. 5A, the
第２のレンズアレイ４は、Ｘ方向に長く、Ｙ方向に幅を有する。第２のレンズアレイ４は、遮光部材３にＺ方向に対向する対向面４ａと、カバー部材１０２（図３）にＺ方向に対向する反対面４ｂと、Ｙ方向の両端に位置する２つの側面４ｃとを有する。
The
図６（Ｂ）に示すように、第２のレンズアレイ４の対向面４ａには、－Ｚ方向に突出するボス４３が形成されている。ボス４３は、第２のレンズアレイ４のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。ボス４３は、遮光部材３の凹部３６に係合する。
As shown in FIG. 6B, the facing
第２のレンズアレイ４の両側面４ｃには、ガイド面４７が形成されている。ガイド面４７は、第２のレンズアレイ４のＸ方向の複数箇所（ここでは６箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。ガイド面４７は、遮光部材３のガイド部３５に当接し、これにより第２のレンズアレイ４がＹ方向に位置決めされる。
Guide surfaces 47 are formed on both
第２のレンズアレイ４の対向面４ａには、当接面４５が形成されている。当接面４５は、第２のレンズアレイ４のＸ方向の複数箇所（ここでは８箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。当接面４５は、遮光部材３の当接面３７（図５（Ａ））に当接し、これにより第２のレンズアレイ４がＺ方向に位置決めされる。
A
また、図６（Ａ）に示すように、第２のレンズアレイ４の対向面４ａには、－Ｚ方向に突出する突起４８が形成されている。第２のレンズアレイ４の突起４８は、上述した第１のレンズアレイ２の突起２８に対して、Ｘ方向において反対側で、Ｙ方向において同じ側に形成されている。突起４８は、第２のレンズアレイ４と遮光部材３とが正しい向きに組み合わされた状態で、遮光部材３の穴部３９（図５（Ａ））に係合する。
Further, as shown in FIG. 6A, the facing
第２のレンズアレイ４の反対面４ｂには、当接面４６（図５（Ｂ））が形成されている。当接面４６は、第２のレンズアレイ４のＸ方向の複数箇所（ここでは８箇所）で、且つＹ方向両端に形成されている。当接面４６は、カバー部材１０２の表面に当接し、これにより第２のレンズアレイ４がＺ方向に位置決めされる。
A contact surface 46 (FIG. 5B) is formed on the
また、第２のレンズアレイ４の反対面４ｂには、凹部４４が形成されている。凹部４４は、第２のレンズアレイ４のＸ方向中央部で、且つＹ方向両端に形成されている。凹部４４は、カバー部材１０２（図３）に係合し、これにより第２のレンズアレイ４がＸ方向に位置決めされる。
A
＜レンズ要素および開口部の配置＞
次に、レンズアレイ２，４のレンズ要素２１，４１および遮光部材３の開口部３１の配置について説明する。図８（Ａ）は、第１のレンズアレイ２を出射側（＋Ｚ側）から見た平面図であり、図８（Ｂ）は、第１のレンズアレイ２を入射側（－Ｚ側）から見た平面図である。
<Arrangement of Lens Elements and Openings>
Next, the arrangement of the
図８（Ａ）に示すように、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１は、千鳥状に２列（列２１１，２１２とする）に配列され、各列のレンズ要素２１はＸ方向に配列間隔ＰＸで配置されている。レンズ要素２１の列２１１，２１２のＹ方向の間隔は、ＰＹである。
As shown in FIG. 8A, the
第２のレンズアレイ４は、上記の通り、第１のレンズアレイ２と同一形状を有し、第１のレンズアレイ２をそのＸ方向中心を通るＹ方向の仮想線Ｔを回転軸として１８０度回転させた位置関係にある。
As described above, the
図９（Ａ）は、遮光部材３を出射側（＋Ｚ側）から見た平面図であり、図９（Ｂ）は、遮光部材３を入射側（－Ｚ側）から見た平面図である。遮光部材３の開口部３１は、千鳥状に２列（列３１１，３１２とする）に配列され、各列の開口部３１はＸ方向にレンズ要素２１と同じ配列間隔ＰＸで配置されている。開口部３１の列３１１，３１２のＹ方向の間隔は、ＰＹである。
9A is a plan view of the
図１０は、レンズユニット１１による光の結像作用を説明するための図であり、図８（Ａ）における線分１０－１０における断面図に相当する。上記の通り、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１の光軸Ａ１と、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１の光軸Ａ２とは、互いに略一致する。光軸Ａ１，Ａ２により、レンズユニット１１の光軸Ａｘが規定される。
FIG. 10 is a diagram for explaining the light imaging action of the
レンズユニット１１の物体面ＯＰは、配線基板５の発光素子５１と一致する。物体面ＯＰと第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１とは、光軸Ａｘの方向（以下、光軸方向）に距離ＬＯだけ離れている。なお、光軸方向は、Ｚ方向と一致する。
The object plane OP of the
第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１は、光軸方向に厚さＬＴ１を有する。また、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１は、光軸方向に距離ＬＩ１だけ離れた中間像面ＩＭＰに、発光素子５１（物体）の中間像５１ａを形成する。
The
第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１は、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１から、光軸方向に距離（面間隔）ＬＳだけ離れている。また、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１は、中間像面ＩＭＰから光軸方向に距離ＬＯ２だけ離れている。
The
第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１は、光軸方向に厚さＬＴ２を有する。また、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１は、光軸方向に距離ＬＩだけ離れた結像面ＩＰに、中間像面ＩＭＰの中間像５１ａの像（結像）５１ｂを形成する。
The
物体面ＯＰからレンズ要素２１までの距離ＬＯと、レンズ要素４１から結像面ＩＰまでの距離ＬＩとは、同じである（ＬＯ＝ＬＩ）。レンズ要素２１，４１の距離ＬＳは、上述した距離ＬＩ１と距離ＬＯ２との和（ＬＳ＝ＬＩ１＋ＬＯ２）である。
The distance LO from the object plane OP to the
第１のレンズアレイ２と第２のレンズアレイ４とは同一形状を有し、第２のレンズアレイ４は、第１のレンズアレイ２をそのＸ方向中心を通るＹ方向の仮想線Ｔを回転軸として１８０度回転させた位置関係にある。そのため、レンズ要素２１の厚さＬＴ１とレンズ要素４１の厚さＬＴ２とは、同じである。
The
また、レンズ要素２１のレンズ面２１ｂとレンズ要素４１のレンズ面４１ｂとは同一の面形状を有し、レンズ要素２１のレンズ面２１ａとレンズ要素４１のレンズ面４１ａとは同一の面形状を有する。また、レンズ要素２１，４１の距離ＬＳは、上記の距離ＬＯ２の２倍（２×ＬＯ２）であり、距離ＬＩ１の２倍（２×ＬＩ１）でもある。
Further, the
このように、第１のレンズアレイ２と第２のレンズアレイ４とは、遮光部材３を挟んで対称に配置される。レンズ要素２１とレンズ要素４１とは、互いの光軸Ａ１，Ａ２を一致させて共役の位置に配置され、正立等倍率の光学系を構成する。これにより、レンズユニット１１により、結像面ＩＰに発光素子５１（物体）の正立等倍像が形成される。
Thus, the
このレンズユニット１１では、レンズアレイ２，４において異なる列で隣接する２つのレンズ要素２１および２つのレンズ要素４１により、結像面ＩＰに共通の発光素子５１の像が形成される。また、遮光部材３は、レンズ要素４１に、当該レンズ要素４１に光軸方向に対向するレンズ要素２１以外からの光（すなわち迷光）が入射することを防止する。
In this
＜レンズアレイにおけるバリの発生を抑制するための構成＞
次に、本実施の形態のレンズアレイ２，４におけるバリの発生を抑制するための構成について説明する。レンズアレイ２，４は同一形状を有するため、以下では第１のレンズアレイ２について説明する。
<Structure for Suppressing the Occurrence of Burrs in the Lens Array>
Next, a configuration for suppressing the occurrence of burrs in the
図８（Ａ）に示したように、第１のレンズアレイ２の対向面２ａ（すなわち遮光部材３側の面）には、当接面２５が形成されている。当接面２５は、第１のレンズアレイ２の対向面２ａから＋Ｚ方向すなわち遮光部材３側に突出し、遮光部材３に当接する。
As shown in FIG. 8A, a
図８（Ｂ）に示したように、第１のレンズアレイ２の反対面２ｂ（すなわちマスク６側の面）には、当接面２６が形成されている。当接面２６は、第１のレンズアレイ２の反対面２ｂから－Ｚ方向すなわちマスク６側に突出し、マスク６に当接する。
As shown in FIG. 8B, a
図１１は、第１のレンズアレイ２を示す断面図である。レンズ要素２１のレンズ面２１ａの最外周縁は、Ｚ方向に直交する基準平面２２ａ上に形成されている。第１のレンズアレイ２の対向面２ａ（図８（Ａ））は、基準平面２２ａよりも＋Ｚ方向（遮光部材３側）に位置している。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the
同様に、レンズ要素２１のレンズ面２１ｂの最外周縁は、Ｚ方向に直交する基準平面２２ｂ上に形成されている。第１のレンズアレイ２の反対面２ｂ（図８（Ｂ））は、基準平面２２ｂよりも－Ｚ方向（マスク６側）に位置している。
Similarly, the outermost edge of the
第１のレンズアレイ２の当接面２５は、対向面２ａよりもさらに＋Ｚ方向（遮光部材３側）に位置している。第１のレンズアレイ２の当接面２６は、反対面２ｂよりもさらに－Ｚ方向（マスク６側）に位置している。
The
Ｙ方向において当接面２５のレンズ要素２１側の端部に、段差部２０が形成されている。同様に、Ｙ方向において当接面２６のレンズ要素２１側の端部にも、段差部２０が形成されている。
A stepped
図１２は、段差部２０の周囲を拡大して示す断面図である。ここでは、当接面２５の端部に形成された段差部２０を示すが、当接面２６の端部に形成された段差部２０も同様である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an enlarged periphery of the
図１２に示すように、第１のレンズアレイ２の当接面２５は、Ｚ方向に直交する面である。対向面２ａから当接面２５までのＺ方向の高さＨは、例えば０．１ｍｍである。
As shown in FIG. 12, the
段差部２０は、上記の通り、Ｙ方向において当接面２５のレンズ要素２１側の端部に形成されている。段差部２０は、Ｚ方向に直交する面である段差面２０１を有する。段差面２０１は、当接面２５よりも－Ｚ方向（すなわち遮光部材３からＺ方向に離れた位置）に位置する。
As described above, the stepped
当接面２５と段差面２０１とのＺ方向の距離Ｈ１は、例えば０．０３ｍｍである。この距離Ｈ１は、段差部２０の深さと言うこともできる。また、段差面２０１のＹ方向の幅Ｗは、例えば０．１ｍｍである。この幅Ｗは、段差部２０の幅と言うこともできる。
A distance H1 in the Z direction between the
Ｙ方向において段差面２０１の当接面２５側には、Ｚ方向に平行な（より具体的には、ＸＺ面に平行な）端面２０２が形成されている。端面２０２のＺ方向の長さは、上述した距離Ｈ１と同じである。
An
Ｙ方向において段差面２０１のレンズ要素２１側には、Ｚ方向に平行な（より具体的には、ＸＺ面に平行な）壁面２０３が形成されている。壁面２０３のＺ方向の長さＨ２は、Ｈ２＝Ｈ－Ｈ１である。そのため、高さＨが０．１ｍｍで距離Ｈ１が０．０３ｍｍの場合には、Ｈ２は０．０７ｍｍである。
A
言い換えると、壁面２０３は、段差面２０１のレンズ要素２１側の端部から、対向面２ａ（図８（Ａ））と同じ高さ（Ｚ方向位置）まで延在している。
In other words, the
さらに、壁面２０３の－Ｚ方向の端部から基準平面２２ａにかけて、傾斜面２０４が延在している。傾斜面２０４は、ＺＸ面に対して所定角度αだけ傾斜している。より具体的には、傾斜面２０４は、段差面２０１からＺ方向に離れるにつれて、レンズ要素２１にＹ方向に接近するように傾斜している。
Furthermore, an
なお、上述した高さＨおよび距離Ｈ１，Ｈ２の値はあくまでも１例であり、上記の例に限定されるものではない。 Note that the values of the height H and the distances H1 and H2 described above are merely examples, and are not limited to the above examples.
＜レンズアレイの成形金型＞
次に、レンズアレイ２，４の射出成形で用いる成形金型８について説明する。第１のレンズアレイ２と第２のレンズアレイ４とは同一形状を有するため、同一の成形金型８で成形することができる。
<Mold for lens array>
Next, the molding die 8 used for injection molding the
図１３および図１４は、成形金型８を示す模式図である。成形金型８は、可動金型である金型８１と、固定金型である金型８２とを有する。金型８１は、図１３および図１４に示すように、金型８２に対して鉛直方向に移動可能である。
13 and 14 are schematic diagrams showing the molding die 8. FIG. The molding die 8 has a die 81 that is a movable die and a die 82 that is a fixed die. The
図１３に示した状態では、金型８１，８２が型当て面８１ａ，８２ａで当接しており、両者の間にキャビティ８３が形成される。図１４に示した状態では、金型８１，８２が離間しており、キャビティ８３が開放される。
In the state shown in FIG. 13, the
金型８１，８２には、レンズ駒８５，８６がそれぞれ取り付けられている。レンズ駒８５，８６は、鏡面加工された金型である。レンズ駒８５，８６は、金型８１，８２のキャビティ８３につながる空洞部８１ｃ，８２ｃ内にそれぞれ配置されている。
レンズ駒８５，８６は、レンズ面の形状に応じて位置調整あるいは交換ができるように、金型８１，８２の空洞部８１ｃ，８２ｃ内にそれぞれネジ等で取り付けられている。レンズ駒８５，８６は、いずれもＸ方向に長い。
The
図１５は、成形金型８のキャビティ８３の周囲を拡大して示す図である。レンズ駒８５は、第１のレンズアレイ２のレンズ面２１ａおよび基準平面２２ａ（図１１）を形成するレンズ形成面８５ａを有する。
FIG. 15 is an enlarged view showing the periphery of the
レンズ駒８５は、また、レンズ形成面８５ａのＹ方向両側に、第１のレンズアレイ２の傾斜面２０４（図１２）に対応するテーパ面８５ｃを有する。レンズ駒８５のＹ方向両端には、金型８１の空洞部８１ｃの内面に接するＸＺ面に平行な側面８５ｂを有する。
The
金型８１は、キャビティ８３内に距離Ｈ１（図１２）だけ突出する凸部８１ｄを有する。この凸部８１ｄは、第１のレンズアレイ２の段差部２０（図１２）を形成する部分である。
The
同様に、レンズ駒８６は、レンズ形成面８６ａ、側面８６ｂおよびテーパ面８６ｃを有する。金型８２は、第２のレンズアレイ４の段差部２０を形成する凸部８２ｄを有する。
Similarly, the
＜レンズユニットの製造工程＞
レンズユニット１１の製造工程では、図１３～１５を参照して説明した成形金型８を用いて、第１のレンズアレイ２を成形する。具体的には、金型８１と金型８２とを閉じてキャビティ８３（図１３）を形成し、図示しない供給口から、溶融状態のシクロオレフィンポリマー等の樹脂材料をキャビティ８３に注入する。
<Manufacturing process of the lens unit>
In the manufacturing process of the
キャビティ８３内に充填された樹脂材料は冷却により固化し、成形体（第１のレンズアレイ２）が成形される。キャビティ８３内の樹脂材料のうち、レンズ駒８５，８６のレンズ形成面８５ａ，８６ａに接していた部分は、レンズ面２１ａ，２１ｂおよび基準平面２２ａ，２２ｂ（図１１）となる。
The resin material filled in the
また、キャビティ８３内の樹脂材料のうち、レンズ駒８５，８６のテーパ面８５ｃ，８６ｃに接していた部分は、傾斜面２０４（図１２）となる。キャビティ８３内の樹脂材料のうち、金型８１の凸部８１ｄ，８２ｄに接していた部分は、段差部２０（図１１）となる。
Also, the portions of the resin material in the
第１のレンズアレイ２は、Ｘ方向に直交する断面形状がＨ字状である。キャビティ８３内で樹脂材料が冷却される際には、樹脂材料が図１３に矢印Ｃで示すようにＹ方向内側に収縮しようとするが、後述する理由により、型開き時のバリの発生を抑制することができる。
The
その後、金型８１を上昇させて金型８１，８２との間を開放（型開き）し、成形体である第１のレンズアレイ２を取り出す。これにより、第１のレンズアレイ２の成形が完了する。
After that, the
第２のレンズアレイ４も、第１のレンズアレイ２と同様に成形する。これにより、同一形状のレンズアレイ２，４が得られる。なお、レンズアレイ２，４は、同一の金型で成形されたものであれば、厳密に同一形状でなくてもよい。
The
このようにしてレンズアレイ２，４を成形したのち、レンズユニット１１を組み立てる。まず、第１のレンズアレイ２を、遮光部材３の当接面３ａ側に取り付ける。具体的には、第１のレンズアレイ２のボス２３（図５（Ｂ））を遮光部材３の凹部３４（図６（Ｂ））に嵌合させる。このとき、図７（Ａ）に示すように、第１のレンズアレイ２の突起２８が遮光部材３の穴部３８に挿入される。
After forming the
この状態で、第１のレンズアレイ２のガイド面２７に遮光部材３のガイド部３３が係合し、第１のレンズアレイ２の当接面２６が遮光部材３の当接面３ａに当接する。これにより、第１のレンズアレイ２と遮光部材３とが、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に互いに位置決めされる。
In this state, the
次に、第２のレンズアレイ４を、第１のレンズアレイ２に対してＸ方向中心を通る仮想線Ｔを回転軸として１８０度回転させ、且つ、レンズアレイ２，４のＸ方向の略中央部のレンズ要素２１，４１の光軸を略一致させるように、遮光部材３の対向面３ｂ側に取り付ける。そして、第２のレンズアレイ４のボス４３（図６（Ｂ））を遮光部材３の凹部３６（図５（Ｂ））に嵌合させる。第２のレンズアレイ４の突起４８（図６（Ａ））は、遮光部材３の穴部３９（図５（Ａ））に挿入される。
Next, the
このとき、第２のレンズアレイ４を、遮光部材３に誤った向きに取り付けようとすると、図７（Ｂ）に示すように、第２のレンズアレイ４の突起４８が遮光部材３の対向面３ｂに当接する。すなわち、第２のレンズアレイ４を遮光部材３に取り付けることができない。そのため、誤った向きでの取り付けを防止することができる。
At this time, if the
このようにして、レンズユニット１１の組立が完了する。レンズアレイ２，４および遮光部材３は、Ｘ方向中央部に位置するボス２３，４３によってＸ方向に位置決めされる。そのため、各レンズアレイ２，４および遮光部材３の熱膨張あるいは熱収縮が生じたとしても、各レンズ要素２１，４１の光軸同士のずれを抑制することができる。
Thus, the assembly of the
このようにして組み立てたレンズユニット１１にマスク６を取り付ける。第１のレンズアレイ２の当接面２６（図６（Ｂ））とマスク６の位置決め面との当接により、第１のレンズアレイ２がＺ方向に位置決めされる。また、第１のレンズアレイ２の凹部２４にマスク６の突起が係合し、第１のレンズアレイ２がＸ方向に位置決めされる。レンズユニット１１とマスク６は一体として取り扱われる。
A
その後、ホルダ７（図３）にカバー部材１０２を接着剤１０５で固定し、このカバー部材１０２の表面にレンズユニット１１の第２のレンズアレイ４の当接面４６（図５（Ｂ））を当接させる。これにより、カバー部材１０２の表面を基準面として、レンズユニット１１およびマスク６がＺ方向に位置決めされる。
After that, the
さらに、ホルダ７に配線基板５を取り付け、接着剤１０３により固定する。これにより、レンズユニット１１およびマスク６が、カバー部材１０２と配線基板５との間でＺ方向に挟まれた状態で保持される。
Further, the
最後に、配線基板５を絶縁フィルム１０１で覆い、その周囲を封止樹脂１０４で封止する。これによりレンズユニット１１が完成する。
Finally, the
＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１の画像形成動作について、図１および図３を参照して説明する。画像形成装置１の制御部は、上位装置から送られた印刷コマンドに基づき、画像形成動作を開始する。まず給紙ローラ１１２が回転し、媒体カセット１１１内の媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出す。さらに、搬送ローラ対１１３が所定のタイミングで回転し、搬送路に送り出された媒体Ｐを搬送ベルト１２１まで搬送する。搬送ベルト１２１は、駆動ローラ１２２の回転によって矢印Ｂで示す方向に走行し、媒体Ｐを吸着保持して搬送する。
<Operation of Image Forming Apparatus>
Next, the image forming operation of the image forming apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG. A control unit of the image forming apparatus 1 starts an image forming operation based on the print command sent from the host device. First, the
一方、プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃでは、それぞれの感光体ドラム１３の表面が帯電ローラ１４によってそれぞれ一様に帯電される。
On the other hand, in the
さらに、プリントヘッド１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、色毎のイメージデータに応じて感光体ドラム１３に光を照射する。各プリントヘッド１０のレンズユニット１１から出射された光は、感光体ドラム１３の表面に収束し、感光体ドラム１３の表面の感光層に静電潜像が形成される。
Further, the print heads 10K, 10Y, 10M, and 10C irradiate the
感光体ドラム１３の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ１５によってトナーで現像され、トナー像となる。さらに、搬送ベルト１２１の走行に伴い、媒体Ｐは、プロセスユニット１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃと転写ローラ１９との間を通過し、その際に、感光体ドラム１３の各表面に形成されたトナー像が、搬送ベルト１２１上の媒体Ｐに順次転写される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the
トナー像が転写された媒体Ｐは、定着装置１３０に送られる。定着装置１３０では、定着ローラ１３１および加圧ローラ１３２によりトナー像が加熱および加圧され、トナー像が溶融して媒体Ｐに定着する。トナー像が定着した媒体Ｐは、排出ローラ対１４１，１４２によって画像形成装置１の外部に排出され、画像形成装置１の上部に設けられたスタッカ部１５０に積載される。
The medium P onto which the toner image has been transferred is sent to the
次に、露光装置としてのプリントヘッド１０の動作について、図１０を参照して説明する。プリントヘッド１０は、画像形成装置１の制御部から制御信号を受信すると、配線基板５の駆動回路により発光素子５１を発光させる。
Next, the operation of the
発光素子５１から出射された光は、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１に入射し、光軸方向に距離ＬＩ１だけ離れた中間像面ＩＭＰ上に中間像５１ａを形成する。さらに、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１により、中間像５１ａの像５１ｂが結像面ＩＰ上に形成される。すなわち、発光素子５１（物体）の像５１ｂが結像面ＩＰ上に形成される。
Light emitted from the
第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１により形成される中間像５１ａは、発光素子５１の倒立縮小像である。また、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１により形成される像５１ｂは、中間像５１ａの倒立拡大像である。レンズアレイ２，４は同一形状のレンズアレイを１８０度回転させて配置したものであるため、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１による倍率を１／Ｍとすると、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１による倍率はＭとなり、像５１ｂは発光素子５１の正立等倍像となる。
An
第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１と第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１との間では、物体面ＯＰ上の各点からの光の主光線が平行である。すなわち、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１と第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１とは、テレセントリックな光学系を構成する。このようにして、レンズユニット１１は、発光素子５１の正立等倍像を形成する。
Between the
また、発光素子５１から出射され、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１を通過した光のうち、結像に寄与しない光線は遮光部材３によって遮光され、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１には入射しない。
Among the light emitted from the
＜実施の形態の作用＞
次に、本実施の形態の作用について説明する。図１６（Ａ），（Ｂ）は、第１のレンズアレイ２の当接面２５の端部に段差部２０が形成されていない比較例における成形状態を示す模式図である。上記の通り、第１のレンズアレイ２の成形工程では、キャビティ８３内で樹脂材料が冷却される際に、樹脂材料がＹ方向内側に向かって収縮しようとする。
<Action of Embodiment>
Next, the operation of this embodiment will be described. FIGS. 16A and 16B are schematic diagrams showing a molding state in a comparative example in which the stepped
第１のレンズアレイ２が当接面２５の端部に段差部２０が形成されていない場合、レンズ駒８５の側面８５ｂがキャビティ８３内にＺ方向に大きく突出する。キャビティ８３内の樹脂材料は、図１６（Ａ）に矢印Ｃで示すようにＹ方向内側に収縮しようとし、レンズ駒８５の側面８５ｂに強く押し当てられる。
If the stepped
そのため、レンズ駒８５の側面８５ｂに対する樹脂材料の離型抵抗が増大する。その結果、型開き時に、図１６（Ｂ）に示すようにレンズ駒８５の側面８５ｂに樹脂材料が引っ張られ、当接面２５の端部にバリ２９が生じる。バリ２９は、当接面２５から遮光部材３側に突出する。バリ２９の突出量は、概ね１０～４０μｍである。
Therefore, the release resistance of the resin material against the
なお、図１６（Ａ），（Ｂ）には、第１のレンズアレイ２の当接面２５の端部のバリ２９を示したが、第１のレンズアレイ２の当接面２６の端部にも同様のバリ２９が生じる。また、第２のレンズアレイ４の当接面４５，４６の端部にも、同様のバリ２９が生じる。
Although FIGS. 16A and 16B show the
レンズアレイ２，４にバリ２９が生じると、レンズアレイ２，４と遮光部材３とを積層してレンズユニット１１を形成する際に、第１のレンズアレイ２のバリ２９が遮光部材３に当接し、第２のレンズアレイ４のバリ２９も遮光部材３に当接する。その結果、レンズアレイ２，４が互いに傾くことになり、レンズ要素２１の光軸とレンズ要素４１の光軸とのずれが発生する。
When the
レンズ要素２１，４１の光軸のずれは、レンズ要素毎の光量あるいはＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：解像度）のむらにつながる。その結果、印刷画像に筋状のむらが発生する等、印刷品質の低下が生じる。
The deviation of the optical axes of the
図１７（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態の第１のレンズアレイ２の成形状態を示す模式図である。本実施の形態では、当接面２５のレンズ要素２１側の端部に段差部２０を形成するため、図１７（Ａ）に示すように、レンズ駒８５にＹ方向に隣接して金型８１の凸部８１ｄを設ける。
FIGS. 17A and 17B are schematic diagrams showing the molded state of the
キャビティ８３内の樹脂材料がＹ方向内側に収縮する際に、最も強く押し当てられる面（すなわちＺ方向に平行な面）は、レンズ駒８５の側面８５ｂと、金型８１の凸部８１ｄの側面とに分散されている。そのため、型開き時の離型抵抗は増大せず、図１６（Ｂ）に示したようなバリ２９は生じにくい。
When the resin material in the
また、仮に段差部２０のレンズ要素２１側の端部にバリが生じたとしても、バリの突出量を段差部２０の深さ未満に抑えることができる。
Moreover, even if burrs are generated at the end portion of the stepped
このように、本実施の形態によれば、第１のレンズアレイ２の当接面２５の端部におけるバリの発生を抑制することができる。
Thus, according to this embodiment, it is possible to suppress the occurrence of burrs at the end of the
同様に、第１のレンズアレイ２の当接面２６の端部、および第２のレンズアレイ４の当接面４５，４６の端部におけるバリの発生も抑制することができる。
Similarly, the occurrence of burrs at the ends of the
その結果、レンズユニット１１を組み立てた際のレンズアレイ２，４の相互の傾きを抑制することができる。これにより、レンズ要素２１，４１の光軸のずれによるレンズ要素毎の光量あるいはＭＴＦのむらを低減することができる。すなわち、発光素子５１の像を感光体ドラム１３の表面に正立等倍像として形成し、印刷品質を向上することができる。
As a result, mutual tilting of the
次に、上述した段差部２０の形状および配置による作用効果について、主に図１２および図１７を参照して説明する。
Next, the effects of the shape and arrangement of the stepped
まず、段差部２０がＹ方向において当接面２５のレンズ要素２１側に形成されているため、上記のようにレンズ駒８５に隣接して凸部８１ｄを設け、レンズ駒８５に対する樹脂材料の離型抵抗の増大を抑制することができる。
First, since the
また、段差部２０のＺ方向の深さ（距離Ｈ１）が壁面２０３のＺ方向の長さＨ２以下であるため、金型８１の凸部８１ｄの側面における離型抵抗を低減することができる。すなわち、当接面２５に最も近い位置（すなわち端面２０２の位置）でのバリの発生を、特に効果的に抑制することができる。
Further, since the Z-direction depth (distance H1) of the stepped
なお、レンズ駒８５の側面８５ｂでの離型抵抗は、凸部８１ｄの側面における離型抵抗よりも大きくなるが、仮にレンズ駒８５の側面８５ｂ側（すなわち壁面２０３側）でバリが発生しても、バリの長さが段差部２０の深さ以下であれば、レンズユニット１１の組立への影響はない。
The release resistance on the
また、壁面２０３の－Ｚ側に傾斜面２０４が形成されているため、型開き時にレンズ駒８５から樹脂材料が離型しやすくなり、より効果的にバリの発生を抑制することができる。
In addition, since the
また、段差部２０と傾斜面２０４との間にＺ方向の壁面２０３が形成されているため、次のような効果が得られる。図１８（Ａ），（Ｂ）は、段差部２０と傾斜面２０４との間に壁面２０３を形成しない場合の第１のレンズアレイ２の成形状態を示す模式図である。段差部２０と傾斜面２０４との間に壁面２０３を形成しない場合、レンズ駒８５のテーパ面８５ｃを金型８１の凸部８１ｄの位置まで形成する必要がある。
In addition, since the
ここで、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、レンズ面の高さ調整のため、レンズ駒８５を、金型８１に対してＺ方向に位置調整する場合がある。レンズ駒８５を金型８１に対してＺ方向に位置調整すると、レンズ駒８５のテーパ面８５ｃと金型８１の凸部８１ｄとの合わせ目がずれて、両者の間に空洞（図１８（Ｂ）に矢印Ｇで示す）が生じる場合がある。
Here, as shown in FIGS. 18A and 18B, the
そのため、レンズ駒８５を金型８１に対してＺ方向に位置調整した状態で成形を行うと、樹脂材料が上記の空洞Ｇ内に入り込み、図１８（Ｃ）に示すように、段差部２０の端部にバリ２１０が生じる可能性がある。
Therefore, when molding is performed with the
これに対し、本実施の形態では、段差部２０と傾斜面２０４との間に、Ｚ方向に延在する壁面２０３が形成されている。そのため、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、レンズ駒８５をＺ方向に位置調整しても、レンズ駒８５のテーパ面８５ｃと金型８１の凸部８１ｄとの間に空洞は生じない。そのため、レンズ駒８５を金型８１に対してＺ方向に位置調整した状態で成形を行っても、図１９（Ｃ）に示すように、バリの発生を抑制することができる。
In contrast, in this embodiment, a
なお、段差部２０の段差面２０１は、ここではＺ方向に直交しているが、ある程度の傾斜があってもよい。但し、段差面２０１がＺ方向に直交している方が、樹脂材料が収縮時に強く押し当てられる面が凸部８１ｄの側面のみとなるため、離型抵抗を低減しやすく、従ってバリの抑制効果を高めることができる。
Note that the stepped
ここでは、第１のレンズアレイ２の当接面２５におけるバリの抑制について説明したが、第１のレンズアレイ２の当接面２５、および第２のレンズアレイ４の当接面４５，４６におけるバリの抑制についても同じことが当てはまる。
Here, suppression of burrs on the
上記の説明では、レンズユニット１１がレンズアレイ２，４と遮光部材３とを有する場合について説明したが、レンズユニット１１は少なくとも１つのレンズアレイと少なくとも１つの遮光部材を有していればよい。レンズアレイの遮光部材との当接面におけるバリの発生を抑制することで、レンズアレイの傾きを抑制することができる。
Although the
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態では、レンズユニット１１のレンズアレイ２（４）が、遮光部材３に対向する対向面２ａ（４ａ）よりも遮光部材３側に、遮光部材３に当接する当接面２５（４５）を有し、この当接面２５（４５）の端部に段差部２０が形成されている。そのため、金型８１（８２）およびレンズ駒８５（８６）に対する樹脂材料の離型抵抗を低減することができる。その結果、バリの発生を抑制することができる。
<Effect of Embodiment>
As described above, in the present embodiment, the lens array 2 (4) of the
バリの発生を抑制することにより、レンズアレイ２，４の傾きを抑制することができる。すなわち、レンズユニット１１の高精度の組立が可能になる。その結果、レンズ要素２１，４１の光軸のずれを抑制し、レンズ要素毎の光量あるいはＭＴＦのむらを低減し、印刷品質を向上することができる。
By suppressing the occurrence of burrs, the inclination of the
＜画像読取装置＞
次に、上述した実施の形態を適用した光学装置としての読取ヘッド９０を備えた画像読取装置９について説明する。
<Image reader>
Next, an
図２０は、画像読取装置９を示す斜視図である。画像読取装置９は、例えばフラットベッド型のイメージスキャナである。画像読取装置９は、筐体９２と、筐体９２の上面に設けられた原稿台（支持台）９３と、原稿台９３の下側に配置された読取ヘッド９０（コンタクトイメージセンサヘッド）と、原稿台９３の上側を覆う蓋９４とを備える。原稿台９３は、可視光を透過するガラス等の材料で構成されており、その表面に読取原稿（読取対象物）が載置される。
FIG. 20 is a perspective view showing the
読取ヘッド９０を副走査方向（Ｙ方向）に案内するため、原稿台９３に沿って一対のガイド９５が設けられている。また、読取ヘッド９０は、駆動ベルト９６に連結されており、この駆動ベルト９６は、ステッピングモータ９７に連結されている。また、読取ヘッド９０は、フレキシブルフラットケーブル９８を介して制御回路９１に接続されている。
A pair of
図２１は、読取ヘッド９０の構成を示す断面図である。読取ヘッド９０は、複数の発光素子５１を備えた配線基板５（図２）の代わりに、複数の受光素子５２を備えた配線基板５Ａ（受光素子基板）を備えたものである。読取ヘッド９０は、配線基板５を配線基板５Ａに置き換えたことを除き、プリントヘッド１０と同様に構成されている。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the structure of the read
すなわち、読取ヘッド９０は、配線基板５Ａと、マスク６と、第１のレンズアレイ２と、遮光部材３と、第２のレンズアレイ４と、カバー部材１０２と、絶縁フィルム１０１と、ホルダ７とを有する。
That is, the reading
読取ヘッド９０は、出射側（すなわちカバー部材１０２側）を原稿台９３に対向させるように配置されている。原稿台９３に載せられた原稿Ｍからの光は、第２のレンズアレイ４のレンズ要素４１、遮光部材３の開口部３１、第１のレンズアレイ２のレンズ要素２１を通って、マスク６の開口部６１を通って、配線基板５Ａの受光素子５２に集光する。
The reading
画像読取装置９の基本動作は、以下の通りである。原稿台９３上に読取原稿を載置し、スキャンボタン等のスイッチを押下すると、読取ヘッド９０に取り付けられた光源（図示せず）が点灯して読取原稿を照明する。読取ヘッド９０は、ステッピングモータ９７によって駆動される駆動ベルト９６によってＹ方向に移動しながら、読取原稿の表面で反射された光を取り込む。読取ヘッド９０は、受光した光信号を電気信号に変換する。
The basic operation of the
上記の通り、レンズユニット１１のレンズ要素２１，４１の光軸のずれを抑制することができるため、画像読取装置９における読取制度を向上することができる。
As described above, the misalignment of the optical axes of the
なお、上記のように読取ヘッド９０を移動させる代わりに、原稿台９３上の所定の読取位置を通過するようにＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）で読取原稿を搬送し、当該読取位置に停止した読取ヘッド９０で読取原稿の画像を読み取ってもよい。
Note that instead of moving the reading
上述した実施の形態では、画像形成装置の例として、カラープリンタ（図１）について説明した。しかしながら、本発明の画像形成装置は、カラープリンタに限定されるものではなく、例えば単色（モノクロ）のプリンタであってもよい。また、本発明の画像形成装置は、プリンタに限定されるものではなく、例えば、複写機、ファクシミリ装置、複合機等であってもよい。 In the above embodiments, the color printer (FIG. 1) has been described as an example of the image forming apparatus. However, the image forming apparatus of the present invention is not limited to a color printer, and may be, for example, a monochrome printer. Also, the image forming apparatus of the present invention is not limited to a printer, and may be, for example, a copying machine, a facsimile machine, a multifunction machine, or the like.
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. be able to.
１ 画像形成装置、 ２ 第１のレンズアレイ（レンズアレイ）、 ２ａ 対向面、 ２ｂ 反対面、 ３ 遮光部材、 ４ 第２のレンズアレイ（レンズアレイ）、 ４ａ 対向面、 ４ｂ 反対面、 ５ 配線基板（発光素子基板）、 ５Ａ 配線基板（受光素子基板）、 ６ マスク、 ７ ホルダ、 ８ 成形金型、 ９ 画像読取装置、 １０，１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ プリントヘッド（露光ヘッド：光学装置）、 １１ レンズユニット、 １２，１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ プロセスユニット、 １３ 感光体ドラム（像担持体）、 １４ 帯電ローラ（帯電部材）、 １５ 現像ローラ（現像剤担持体）、 １６ 供給ローラ（供給部材）、 １７ 現像ブレード（規制部材）、 １８ トナーカートリッジ（現像剤収容体）、 １９ 転写ローラ（転写部材）、 ２０ 段差部、 ２１ レンズ要素、 ２１ａ，２１ｂ レンズ面、 ２２ａ，２２ｂ 基準平面、 ２５，２６ 当接面、 ３１ 開口部、 ４１ レンズ要素、 ４１ａ，４１ｂ レンズ面、 ４５，４６ 当接面、 ５１ 発光素子、 ５２ 受光素子、 ６１ 開口部、 ８１ 金型、 ８１ｃ 凸部（段差形成部）、 ８２ 金型、 ８２ｃ 凸部（段差形成部）、 ８３ キャビティ、 ８５，８６ レンズ駒（金型）、 ８５ａ，８６ａ レンズ形成面、 ８５ｂ，８６ｂ 側面、 ８５ｃ，８６ｃ テーパ面、 ９０ 読取ヘッド（光学装置）、 ９３ 原稿台、 １０１ 絶縁フィルム、 １０２ カバー部材、 １０３ 接着剤、 １０４ 封止樹脂、 １１０ 媒体供給部、 １２０ 転写ユニット、 １３０ 定着装置、 １４０ 媒体排出部、 ２０１ 段差面、 ２０２ 端面、 ２０３ 壁面、 ２０４ 傾斜面。
REFERENCE SIGNS LIST 1 image forming apparatus 2 first lens array (lens array) 2a opposite surface 2b opposite surface 3 light blocking member 4 second lens array (lens array) 4a opposite surface 4b opposite surface 5 wiring board (light emitting element substrate) 5A wiring board (light receiving element substrate) 6 mask 7 holder 8 molding die 9 image reader 10, 10K, 10Y, 10M, 10C print head (exposure head: optical device), 11 lens unit 12, 12K, 12Y, 12M, 12C process unit 13 photoreceptor drum (image carrier) 14 charging roller (charging member) 15 development roller (developer carrier) 16 supply roller (supply member ), 17 development blade (regulation member), 18 toner cartridge (developer container), 19 transfer roller (transfer member), 20 step portion, 21 lens element, 21a, 21b lens surface, 22a, 22b reference plane, 25, 26 contact surface 31 opening 41 lens element 41a, 41b lens surface 45, 46 contact surface 51 light emitting element 52 light receiving element 61 opening 81 mold 81c convex portion (step forming portion) 82 mold 82c convex part (step forming part) 83 cavity 85, 86 lens piece (mold) 85a, 86a lens forming surface 85b, 86b side surface device), 93 document table, 101 insulating film, 102 cover member, 103 adhesive, 104 sealing resin, 110 medium supply section, 120 transfer unit, 130 fixing device, 140 medium discharge section, 201 step surface, 202 end surface, 203 wall surface, 204 sloping surface;
Claims (11)
前記複数のレンズ要素とそれぞれ対向する複数の開口部を前記配列方向に配列した遮光部材と
を備え、
前記レンズアレイは、
前記光軸の方向において前記遮光部材に対向する対向面と、
前記光軸の方向において前記対向面よりも前記遮光部材側に位置し、前記遮光部材に当接する当接面と
を有し、
前記当接面の前記光軸の方向に直交する方向の端部に、段差部が形成されている
ことを特徴とするレンズユニット。 a lens array in which a plurality of lens elements are arranged in an arrangement direction substantially orthogonal to the optical axis;
a light shielding member in which a plurality of openings facing the plurality of lens elements are arranged in the arrangement direction,
The lens array is
a facing surface facing the light shielding member in the direction of the optical axis;
a contact surface positioned closer to the light shielding member than the opposing surface in the direction of the optical axis and in contact with the light shielding member;
A lens unit, wherein a stepped portion is formed at an end portion of the contact surface in a direction orthogonal to the direction of the optical axis.
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。 The lens unit according to Claim 1, wherein the stepped portion has a stepped surface perpendicular to the direction of the optical axis.
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。 3. The lens element according to claim 1, wherein the stepped portion is formed at an end portion of the contact surface on the lens element side in a direction perpendicular to both the direction of the optical axis and the direction of arrangement. Described lens unit.
前記段差部の前記レンズ要素側の端部から延在し、前記レンズ要素に対向する壁面を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。 The lens array is
4. The lens unit according to claim 3, further comprising a wall surface extending from an end portion of the stepped portion on the lens element side and facing the lens element.
ことを特徴とする請求項４に記載のレンズユニット。 5. The lens unit according to claim 4, wherein the depth of the step portion in the direction of the optical axis is equal to or less than the length of the wall surface in the direction of the optical axis.
ことを特徴とする請求項４または５に記載のレンズユニット。 The lens unit according to Claim 4 or 5, wherein the wall surface is parallel to the direction of the optical axis.
前記壁面の前記段差部とは反対側の端部から延在する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記段差部から前記光軸の方向に離れるほど、前記レンズ要素に接近する方向に傾斜している
ことを特徴とする請求項４から６までの何れか１項に記載のレンズユニット。 The lens array is
having an inclined surface extending from the end of the wall surface opposite to the stepped portion;
7. The lens according to any one of claims 4 to 6, wherein the inclined surface is inclined in a direction closer to the lens element as the distance from the stepped portion in the direction of the optical axis increases. unit.
ことを特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載のレンズユニット。 The lens unit according to any one of Claims 1 to 7, wherein the two lens arrays are provided so as to sandwich the light shielding member in the direction of the optical axis.
前記レンズユニットに対向するように配置された発光素子または受光素子と
を備えたことを特徴とする光学装置。 a lens unit according to any one of claims 1 to 8;
An optical device comprising: a light-emitting element or a light-receiving element arranged to face the lens unit.
前記露光ヘッドに対向するように配置された像担持体と、
前記露光ヘッドによって前記像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記現像部によって現像された像を媒体に転写する転写部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 an exposure head comprising the optical device according to claim 9;
an image carrier arranged to face the exposure head;
a developing unit that develops the latent image formed on the image carrier by the exposure head;
An image forming apparatus comprising: a transfer section for transferring an image developed by the developing section onto a medium.
前記読取ヘッドに対向する位置で読取対象物を保持する支持台と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 a reading head comprising the optical device according to claim 9;
An image reading apparatus comprising: a support base that holds an object to be read at a position facing the reading head.
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